JP4804892B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、モータによって回転する回転体の駆動軸に取り付けられたエンコーダと、エンコーダの検出部を検出するセンサとを備えた画像形成装置に関する。

モータによって回転駆動される回転体の軸に取り付けられたエンコーダと、エンコーダに形成されたスリットを検出する透過型センサとを備え、透過型センサの出力に基いて回転体周期変動を低減するようにモータを駆動制御するモータ駆動制御装置は各種機器に広く利用されている。
例えば、複写機、プリンタのような画像形成装置においては、ステッピングモータによって感光体が回転駆動される。感光体の軸にはエンコーダが取り付けられ、エンコーダと対向して透過型センサが配置される。
図８は画像形成装置の要部斜視図である。各プロセスカートリッジ１内には感光体２が配設されている。モータ３を駆動すると、モータ駆動ギヤ４、感光体側従動ギヤ５、感光体２の駆動軸６を介して各プロセスカートリッジ１内の感光体２が駆動される。周方向に所定のピッチにてスリットＳを備えた円板であるエンコーダ７は、感光体１の駆動軸６上に同軸状に連結されており、図９、図１０に示す透過型センサにより速度変動データを検出する構成となっている。符号８は中間転写ベルトである。
図９は回転体を感光体とした従来例のモータ駆動制御装置の斜視図、図１０は同、構成図である。図９、図１０に示すように、エンコーダ７のスリットを検出する透過型センサ９が搭載されている。透過型センサ９（フォトインタラプタ）は図１０に示すように、凹型形状をしており、その凹部にエンコーダが入り込んでいる。

上記の画像形成装置において、感光体が寿命や故障で交換される場合、通常は装置前面から感光体を引き抜いて交換する作業が行われるが、このとき感光体の軸に取り付けられたエンコーダと本体側に固定されている透過型センサが干渉してしまい、サービスマンもしくはユーザーの作業性が悪くなるという問題があった。反射型センサを用いればこの問題は解決できるが、エンコーダの検出面以外での反射光も受光してしまい、検出精度が低下するという問題がある。
本発明の目的は、透過型センサを使用した場合、回転体を備えたプロセスカートリッジを取り外すときに透過型センサとエンコーダが干渉して作業性が悪くなることがないようにすることにある。

上記目的を達成するため、本発明は、プロセスカートリッジが着脱され、当該プロセスカートリッジの内部の回転体を用いて画像を形成する画像形成装置であって、前記プロセスカートリッジのケース内に、両端面の中心部からそれぞれ突出した軸により回転可能に支持される回転体と、当該回転体の所定の一方の軸に固定され、前記プロセスカートリッジのケース外に配置されたエンコーダと、前記プロセスカートリッジの壁面外面に備えられた投光部と、前記画像形成装置側に備えられた受光部とが前記エンコーダのスリットを挟んで配置された透過型センサと、を備え、前記プロセスカートリッジが、前記エンコーダ７が付いている端部とは異なる端部側から取り外し可能に装着されてていることを特徴とする。
この場合、前記透過型センサに代えて、投光部と受光部とが凹型に一体となっており、
当該投光部と当該受光部の間の光路が前記エンコーダの端縁を通過する透過型センサであ
って、当該凹部内壁に形成されている当該投光部または当該受光部の何れか一方のうち前
記ケースに近い側が、前記エンコーダの端縁よりも外側になるように傾斜して配置された
透過型センサとすることができる。
また、前記エンコーダに代えて当該回転体の所定の一方の軸に固定され、前記プロセス
カートリッジのケース外に配置されたエンコーダであって、当該エンコーダの外周縁が、
前記ケースとは異なる側に折れ曲がっているシャーレ状の形状をしたものとし、前記透過
型センサに代えて投光部と受光部とが凹型に一体となっており、前記エンコーダの外周縁
が前記凹部の間を通るように配置された透過型センサとすることができる。

本発明によれば、回転体を備えたプロセスカートリッジを取り外すときに透過型センサとエンコーダが干渉して作業性が悪くなることがない。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、従来例と同一個所には同一符号を付して、重複する説明は省略する。
図１は本発明の第１の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成を示す断面図である。回転体としての感光体ドラム２は両端面の中心部から軸２ａ、２ｂを突出しており、各軸２ａ、２ｂは図示しない軸受によって回転自在に軸支されている。一方の軸２ａには周方向に所定のピッチにてスリットを貫通形成した円板であるエンコーダ７の軸心が固定されている。エンコーダ７の中心部外側面（或いは軸２ａの端部）には軸２ａと同軸状に駆動軸６が固定されており、図示しないモータからの駆動力を軸２ａを介して感光体ドラム２に伝達するように構成されている。
感光体ドラム２はプロセスカートリッジ１のケース１ａ内に回転自在に支持されている。ケース１ａの外側と装置本体５との間には透過型センサ１０が配置されている。透過型センサＡの投光部１１はケース１ａの壁面外面に固定されており、受光部１２は従来と同様、装置本体側に設置されている。エンコーダ７は投光部１１と受光部１２の間に配置される。
本発明は、モータによって回転する感光体ドラム２の駆動軸６に取り付けられたエンコーダ７と、エンコーダ７のスリットを検出する透過型センサ１０と、透過型センサ１０の出力に基いて回転体周期変動を低減するようにモータを駆動制御する制御手段と、を備えたモータ駆動制御装置において、透過型センサの投光部１１と受光部１２が、エンコーダ７を挟んで分離独立して配設されている構成が特徴的である。
プロセスカートリッジ１側には、投光部１１とエンコーダ７が組み込まれているため、 プロセスカートリッジ１はケース１ａ、投光部１１、及びエンコーダ１１と共に、装置本体から図面左方向へ独立して取り外し可能である。この際、エンコーダ７と受光部１２とが干渉しないため、プロセスカートリッジ１の交換時にサービスマンもしくはユーザーの作業性が向上する。またエンコーダ７と透過型センサ１０とが干渉しないため、両者の破壊、故障を回避することができる。なお、投光部１１の電源は、プロセスカートリッジ１内部に設けた電池から供給することや、プロセスカートリッジ１にコネクタを取り付け、本体側から供給することが考えられる。

図２は本発明の第２の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成図である。透過型センサ９は従来と同様に、投光部と受光部が一体となっている凹形状のセンサ（フォトインタラプタ）だが、エンコーダ７の端縁に対して斜めに取り付けられている。つまり、エンコーダ７の端縁を凹部によって挟み込むのではなく、エンコーダ７を左方向へ抜き取る際にセンサ９に干渉しないように配置している。つまり、プロセスカートリッジ１（感光体２）の抜き取り方向（図の左側）に向って上向きで、凹部内壁に対向配置されている投光部と受光部のうちの何れか一方がエンコーダの外周端縁よりも外側となるように透過型センサ９を傾斜させて取り付ける。
このような配置により、エンコーダ７と透過型センサ９が干渉しなくなり、感光体２の引き抜き時（交換時）、サービスマンもしくはユーザーの作業性の向上を図ることができ、またエンコーダ７と透過型センサ９の干渉、衝突による両者の破壊、故障を防止することができる。
図３は本発明の第３の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成図である。エンコーダ７は、円板状ではなく外周縁が直角に折れ曲がったシャーレ状の形状をしている。つまり、エンコーダ７の円板状の本体の外周縁を外形方向外側に筒状に突出させることにより形成した開口筒状部７−１先端が感光体２側に開口している透過型センサ９の凹部（投光部と受光部との間）に入り込んでいる。このため、エンコーダ７を左方向へ抜き取る際にセンサ９との干渉がなくなる。
図４は図３に示すエンコーダの拡大斜視図である。エンコーダ７の開口筒状部７−１の外周面にはスリット（被検出開口部）１３が配設されている。それによって、透過型センサ９は感光体２側が開口するように設置できるため、透過型センサ９を取り外すことなくプロセスカートリッジ１を着脱させることが可能となる。

図５は本発明の第４の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成図である。反射型センサ２１はエンコーダ７を左方へ軸方向移動させて抜き取る際にその移動経路に干渉しない外側位置に配置する。また、エンコーダ７は軸方向外側に斜めに突出形成した傾斜状検出部７−２を有し、傾斜状検出部７−２が反射型センサ２と対向するように両者を配置する。
これにより、エンコーダ７の非検出部やプロセスカートリッジ１の外面と反射型センサ２１は非対向となるため、反射型センサ２１は非検出部およびプロセスカートリッジ１の外面によって反射される光を受光しなくなり、検出精度を向上させることができる。
図６は本発明の第５の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成図である。凹状検出部７−３を持つエンコーダ７を使用する。反射型センサ２１はエンコーダ７の外側面に対向する位置に配設する。
図７は図６の要部の拡大図である。反射型センサ２１の投光部２１−１より放射される光はエンコーダ７の凹状検出部（凹状被検出面）７−３を介して、受光部２１−２へと伝わる。この時、検出面が凹面となっているため、投光部２１−１からの放射光が凹面で反射し、受光部２１−２への集光性が向上する。これにより、凹状検出部７−３が反射型センサ２１と対向した場合と、非対向の場合でのセンサ出力の差が大きくなり、センサの検出精度が向上することとなる。

本発明の第１の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成図である。 本発明の第２の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成図である。 本発明の第３の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成図である。 図３に示すエンコーダの拡大斜視図である。 本発明の第４の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成図である。 本発明の第５の実施形態に係るモータ駆動制御装置の構成図である。 図６の要部の拡大図である。 画像形成装置の要部斜視図である。 回転体を感光体とした従来例のモータ駆動制御装置の斜視図である。 回転体を感光体とした従来例のモータ駆動制御装置の構成図である。

符号の説明

２ 感光体
３ モータ
６ 駆動軸
７ エンコーダ
９ 透過型センサ
１１ 投光部
１２ 受光部

Claims (3)

1. プロセスカートリッジが着脱され、当該プロセスカートリッジの内部の回転体を用いて画像を形成する画像形成装置であって、
   前記プロセスカートリッジのケース内に、両端面の中心部からそれぞれ突出した軸により回転可能に支持される回転体と、
   当該回転体の所定の一方の軸に固定され、前記プロセスカートリッジのケース外に配置されたエンコーダと
   前記プロセスカートリッジの壁面外面に備えられた投光部と、前記画像形成装置側に備えられた受光部とが前記エンコーダのスリットを挟んで配置された透過型センサと、
   を備え、
   前記プロセスカートリッジは、前記エンコーダが付いている端部とは異なる端部側から取り外し可能に装着されていること
   を特徴とする画像形成装置。
2. プロセスカートリッジが着脱され、当該プロセスカートリッジの内部の回転体を用いて画像を形成する画像形成装置であって、
   前記プロセスカートリッジのケース内に、両端面の中心部からそれぞれ突出した軸により回転可能に支持される回転体と、
   当該回転体の所定の一方の軸に固定され、前記プロセスカートリッジのケース外に配置されたエンコーダと、
   投光部と受光部とが凹型に一体となっており、当該投光部と当該受光部の間の光路が前記エンコーダの端縁を通過する透過型センサであって、当該凹部内壁に形成されている当該投光部または当該受光部の何れか一方のうち前記ケースに近い側が、前記エンコーダの端縁よりも外側になるように傾斜して配置された透過型センサと、
   を備え、
   前記プロセスカートリッジは、前記エンコーダが付いている端部とは異なる端部側から取り外し可能に装着されていること
   を特徴とする画像形成装置。
3. プロセスカートリッジが着脱され、当該プロセスカートリッジの内部の回転体を用いて画像を形成する画像形成装置であって、
   前記プロセスカートリッジのケース内に、両端面の中心部からそれぞれ突出した軸により回転可能に支持される回転体と、
   当該回転体の所定の一方の軸に固定され、前記プロセスカートリッジのケース外に配置されたエンコーダであって、当該エンコーダの外周縁が、前記ケースとは異なる側に折れ曲がっているシャーレ状の形状をしたエンコーダと、
   投光部と受光部とが凹型に一体となっており、前記エンコーダの外周縁が前記凹部の間を通るように配置された透過型センサと、
   を備え、
   前記プロセスカートリッジは、前記エンコーダが付いている端部とは異なる端部側から取り外し可能に装着されていること
   を特徴とする画像形成装置。

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